A Überblick über die 1. Übung

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1 A Überblick über die 1 Übung A2 Übungstermine A2 Übungstermine Organisatorisches Sun RPC RMI Tafelübung: Mittwoch Uhr (Raum 0031) Rechnerübung: Freitag 12:00-14:00 Uhr (Raum 01155) Universität Erlangen-Nürnberg Informatik 4, 2010 SS 2010 VS (Orgfm ) A - 1 Universität Erlangen-Nürnberg Informatik 4, 2010 SS 2010 VS (Orgfm ) A - 3 A1 Organisatorisches A1 Organisatorisches A3 Übungsaufgaben A3 Übungsaufgaben 1 Allgemeines Tobias Distler TobiasDistler@informatikuni-erlangende Raum: 0041 Michael Gernoth MichaelGernoth@informatikuni-erlangende Raum: 0042 Anmeldung: über WAFFEL: Projektverzeichnis: /proj/i4vs/<loginname> Bearbeitung der Übungsaufgaben in Zweier-/Dreiergruppen Gruppenzugehörigkeit festlegen mit: /proj/i4vs/bin/vsgroups Alle Aufgaben müssen pünktlich abgegeben werden Korrektur erfolgt durch Demonstration in den Übungen (CIP-Pool 01155): Aufgaben 1&2: Aufgaben 3&4: Aufgaben 5&6: Universität Erlangen-Nürnberg Informatik 4, 2010 SS 2010 VS (Orgfm ) A - 2 Universität Erlangen-Nürnberg Informatik 4, 2010 SS 2010 VS (Orgfm ) A - 4

2 A4 Abgabe A4 Abgabe Abgabe durch einchecken der Lösung in vorgegebenes Subversion- Repository Repository wird von uns nach Aufruf von "vsgroups" manuell erzeugt Erreichbar per HTTPS Zugangsdaten werden per mitgeteilt Login-Name entspricht dem CIP-Pool Login Änderungen übernehmen Jede Änderung (zb editieren, anlegen, löschen, einer Datei) an der Working-Copy muss dem zentralen Repository mitgeteilt werden > svn commit <Hier öffnet sich ein Editor für die Log-Message> Sending Makefile Transmitting file data Committed revision 2 Working-Copy aktualisieren Um die im Repository gespeicherten Änderungen (zb einer anderen Person) in die eigene Kopie zu übernehmen, muss diese aktualisiert werden > svn up U Makefile Updated to revision 2 Universität Erlangen-Nürnberg Informatik 4, 2010 SS 2010 VS (Orgfm ) A - 5 Universität Erlangen-Nürnberg Informatik 4, 2010 SS 2010 VS (Orgfm ) A - 7 Checkout des Repositories Dateien werden in eine lokale,,working-copy ausgecheckt und können dort bearbeitet werden > svn co Authentication realm: < VS Subversion Repository Password for gernoth : A gruppe0/simplex Checked out revision 1 Dateien hinzufügen Dateien, die in der Working-Copy angelegt werden, fallen nicht automatisch unter die Kontrolle der Versionsverwaltung Dateien entfernen Eine Datei nur in der Working-Copy zu löschen ist nicht ausreichend, sie wird beim nächsten "svn up" wiederhergestellt > svn delete Makefile D Makefile Gelöschte Datei wiederherstellen Eine gelöschte Datei kann aus einer früheren Revision wiederhergestellt werden > svn cp -r 2 Makefile A Makefile > svn add Makefile clntc svcc simplex A Makefile Universität Erlangen-Nürnberg Informatik 4, 2010 SS 2010 VS (Orgfm ) A - 6 Universität Erlangen-Nürnberg Informatik 4, 2010 SS 2010 VS (Orgfm ) A - 8

3 B Fernaufruf-Systeme aus Benutzersicht Änderungen anzeigen Während der Arbeit kann es nützlich sein, sich die aktuellen lokalen Änderungen gegenüber des zentralen Repositories anzeigen zu lassen > svn diff Index: Makefile ================================================================= --- Makefile (revision 4) +++ Makefile (working copy) -1,4 +1,4 -#CFLAGS=-DDEBUG +CFLAGS=-DDEBUG all: clnt svc Ziele in einem Fernaufruf-System Transparenter Mechanismus (-> Netzwerktransparenz) Methodenaufruf als Grundmechanismus im lokalen wie auch im verteilten Fall (Zugriffstransparenz) Namensdienst: Zugriff auf Dienst, ohne Ort kennen zu müssen (Ortstransparenz) Behandlung von Heterogenität (Heterogenitätstransparenz) Sprache, Betriebssystem, Hardware, Im Idealfall zusätzlich auch Fehlertransparenz, Migrationstransparenz, Replikationstransparenz, usw Wir betrachten zunächst: Zugriffs- und Ortstransparenz in existierenden Systemen (Sun RPC, Java RMI) Universität Erlangen-Nürnberg Informatik 4, 2010 SS 2010 VS (Orgfm ) A - 9 Universität Erlangen-Nürnberg Informatik 4, 2010 SS 2010 VS (RPCfm ) B - 2 B Fernaufruf-Systeme aus Benutzersicht Zweck dieser Übung Programmieren mit den Basismechanismen von existierenden einfachen Fernaufruf-Systemen, aus Sicht des Benutzers Kennenlernen der wichtigstens Probleme und Aufgaben eines Fernaufruf- Systems Kennenlernen der bereitgestellten Mechanismen und Werkzeuge in diesen Systemen Betrachtet werden Sun RPC (Remote Procedure Call) Java RMI (Remote Methode Invocation) Erwartetes Ziel Selbständiger Entwurf einer einfachen verteilten Anwendung mit Hilfe von Sun RPC und Java RMI B Fernaufruf-System aus Benutzersicht Sun RPC Programmiersprache: Hauptsächlich C Bibliotheken für Marshalling von Standard-Datentypen in architekturunabhängiges Netzwerkformat Code-Generation aus Schnittstellenbeschreibung Java RMI Programmiersprache: Java In die Sprache integrierter Mechanismus Tiefergehende Grundlagen zu Fernaufrufen werden später in der Vorlesung aufgegriffen, und dann auch in der Übung behandelt (eigene Implementierung eines RPC-Systems!) Universität Erlangen-Nürnberg Informatik 4, 2010 SS 2010 VS (RPCfm ) B - 1 Universität Erlangen-Nürnberg Informatik 4, 2010 SS 2010 VS (RPCfm ) B - 3

4 Überblick SUN-RPC SUN-RPC basiert auf dem Stub-Mechanismus Generierung von Klient und Server am Beispiel eines Fernaufrufs zur Ermittlung des Inhalts eines Verzeichnisses ("remote ls") Client foo(); Server void foo() return; Client foo(); Client Stub void foo() call() return; Server Stub invoke() foo(); Server void foo() return; rlsc dirx Methodenschnittstelle rpcgen dir_procc Netzwerk Stellvertr des Dienst- nehmers Dienstnehmer Methodenstellvertreter Konvertierungsroutinen Methode Utility "rpcgen" zur automatischen Generierung der Stubs Dokumentation: "ONC+ Developer s Guide", Sun Microsystems cc Dienstnehmender Prozeß Dienstleistender Prozeß cc Universität Erlangen-Nürnberg Informatik 4, 2010 SS 2010 VS (RPCfm ) B - 4 Universität Erlangen-Nürnberg Informatik 4, 2010 SS 2010 VS (RPCfm ) B - 6 Eigenschaften des Sun RPC Pro RPC-Aufruf ist lediglich ein Parameter erlaubt Benötigt der RPC mehrere Parameter, muss eine Hilfsstruktur definiert werden! (Diese Aufgabe kann der rpcgen übernehmen) Der Host, an dem der RPC aufgerufen wird, muss beim Aufruf bekannt sein Übliche Abbildungen via DNS (und NIS/NIS+) werden durchgeführt Als Transportschicht kann UDP und TCP verwendet werden Für das Marshalling von Parametern und Rückgabewerten wird der XDR-Standard verwendet Dadurch wird eine gewisse Kompatibilität mit alternativen Implementationen gewährleistet Ein RPC wird durch ein Tripel (Programm-Nummer, Versions-Nummer, Prozedur-Nummer) identifiziert Die Programm-Nummer repräsentiert dabei eine Gruppe von verwandten RPC s Ports und Portmapper: Namensdienst Dienstnehmermaschine (Klient) dienstnehmender Prozeß ➂ ➁ ➀ Dienstleistermaschine (Server) a 111 b c d Portmapper rpcbind dienstleistender Prozeß (Server-Prozeß) (worker) Ports Universität Erlangen-Nürnberg Informatik 4, 2010 SS 2010 VS (RPCfm ) B - 5 Universität Erlangen-Nürnberg Informatik 4, 2010 SS 2010 VS (RPCfm ) B - 7

5 Erzeugung der Marshaling-Methoden faui40% rpcgen dirx dirx Beschreibung der Methodenschnittstelle und der Einbettung in den Server => Erzeugt verschiedene Hilfsdateien: dirh gemeinsame Typdefinitionen dir_svcc Rahmenprogramm des Auftragnehmers dir_xdrc Prozeduren zur (Rück-)Konvertierung in/aus der Datendarstellung, die bei der Übertragung von Parametern verwendet wird dir_clntc Stellvertreter der Methode Datentypen im unverteilten Fall Typ Dateinamen typedef char *nametype; Verkettete Liste aus Dateinamen typedef struct namenode *namelist struct namenode nametype name; namelist next; ; Ergebniscode, und falls dieser gleich 0, Liste der Dateinamen struct readdir_res int myerrno; namelist list; ; Universität Erlangen-Nürnberg Informatik 4, 2010 SS 2010 VS (RPCfm ) B - 8 Universität Erlangen-Nürnberg Informatik 4, 2010 SS 2010 VS (RPCfm ) B - 10 Erzeugung des Klienten (rlsc) faui40% cc rlsc dir_clntc dir_xdrc -o rls -lnsl 1 Erzeugung des Servers (Implementierung in dir_procc) faui40% cc dir_procc dir_svcc dir_xdrc -o dir_svc -lnsl 1 Ausführung Start des Dienstes (Server): dir_svc& Start des Klienten rls faui02a ~ Datentypen im verteilten Fall (Fernaufrufe): dirx Typ der Dateinamen const MAXNAMELENGTH = 255; typedef string nametype<maxnamelength>; Verkettete Liste aus Dateinamen typedef struct namenode *namelist struct namenode nametype name; namelist next; ; Typ des Methodenergebnisses, bestehend aus einer Fehlerkennung und (falls sie den Wert 0 hat), einer Liste von Dateinamen union readdir_res switch(int myerrno) case 0: namelist list; default: void; ; 1 -lnsl wird nur unter Solaris benötigt Universität Erlangen-Nürnberg Informatik 4, 2010 SS 2010 VS (RPCfm ) B - 9 Universität Erlangen-Nürnberg Informatik 4, 2010 SS 2010 VS (RPCfm ) B - 11

6 Anmerkung: Bei "union" wird in den Programmen eine Struktur mit einer zusätzlichen Komponente gebildet Die Union-Komponente wird durch den Union- Typnamen mit angeschlossener Zeichenfolge _u identifiziert struct readdir_res int myerrno; union namelist list; readdir_res_u; ; XDR (external Data Representation) XDR sieht ein Muster zur Konvertierung zwischen C-Datentypen und einer externen Darstellung als Bitfolge vor Für die Standardtypen von C sind Bibliotheksroutinen verfügbar Diese Routinen zusammen mit unterstützenden Routinen bilden die Grundlage, auf der für jeden benutzerdefinierten Datentyp Routinen implementiert werden können, die die Konvertierung in beiden Richtungen vornehmen Für jeden Datentyp wird eine Routine benötigt mit zwei Argumenten: bool_t xdr_<type>(xdr *xdrs, <type> argresp) xdrs verweist auf ein XDR-Objekt, in das bzw aus dem konvertiert werden soll Das XDR-Objekt enthält eine Komponente, die angibt, ob nach XDR konvertiert werden soll (encode) oder aus XDR (decode) Universität Erlangen-Nürnberg Informatik 4, 2010 SS 2010 VS (RPCfm ) B - 12 Universität Erlangen-Nürnberg Informatik 4, 2010 SS 2010 VS (RPCfm ) B - 14 Die Schnittstellenbeschreibung (dirx) program DIRPROG version DIRVERS readdir_res readdir(nametype) = 1; = 1; = ; Der Server erhält den Namen DIRPROG Der Server wird unter der Nummer registriert Die Version DIRVERS (==1) stellt die Methode READDIR zur Verfügung, die unter der Methodennummer 1 erreicht wird Dienstnehmer rufen diese Methode mit dem Namen readdir_1 auf (die Zahl nach dem Unterstrich ist die Versionsnummer) Universität Erlangen-Nürnberg Informatik 4, 2010 SS 2010 VS (RPCfm ) B - 13 Struktur eines XDR-Objektes enum xdr_op XDR_ENCODE = 0, XDR_DECODE = 1, XDR_FREE = 2 ; typedef struct enum xdr_op x_op; struct xdr_ops bool_t (*x_getlong)(); /* Long aus Stream lesen */ bool_t (*x_putlong)(); /* Long in Stream schreiben */ bool_t (*x_getbytes)();/* Bytes aus Stream lesen */ bool_t (*x_putbytes)();/* Bytes in Stream schreiben */ u_int (*x_getpostn)(); /* Position im Stream lesen */ bool_t (*x_setpostn)();/* Position im Stream setzen */ long * (*x_inline)(); /* Zeiger auf Streamdaten */ void (*x_destroy)(); /* Private Daten freigeben */ *x_ops; caddr_t x_public; /* Benutzerdaten */ caddr_t x_private; /* Zeiger auf private Daten */ caddr_t x_base; /* Private Positionsinformation */ int x_handy; /* zusaetzliche private Daten */ XDR; Universität Erlangen-Nürnberg Informatik 4, 2010 SS 2010 VS (RPCfm ) B - 15

7 Aus den Datenstrukturen für rls werden unter Rückgriff auf die Konversionsroutinen für Standardatentypen folgende Routinen erzeugt; (dir_xdrc) /* * Please do not edit this file * It was generated using rpcgen */ #include "dirh" bool_t xdr_nametype(xdr *xdrs, nametype *objp) register long *buf; if (!xdr_string(xdrs, objp, MAXNAMELENGTH)) return (FALSE); return (TRUE); bool_t xdr_readdir_res(xdr *xdrs, readdir_res *objp) register long *buf; if (!xdr_int(xdrs, &objp->myerrno)) return (FALSE); switch (objp->myerrno) case 0: if (!xdr_namelist(xdrs, &objp->readdir_res_ulist)) return (FALSE); break; return (TRUE); Universität Erlangen-Nürnberg Informatik 4, 2010 SS 2010 VS (RPCfm ) B - 16 Universität Erlangen-Nürnberg Informatik 4, 2010 SS 2010 VS (RPCfm ) B - 18 bool_t xdr_namelist(xdr *xdrs, namelist *objp) register long *buf; if (!xdr_pointer(xdrs, (char **)objp, sizeof (struct namenode),(xdrproc_t) xdr_namenode)) return (FALSE); return (TRUE); bool_t xdr_namenode(xdr *xdrs, namenode *objp) register long *buf; if (!xdr_nametype(xdrs, &objp->name)) return (FALSE); if (!xdr_namelist(xdrs, &objp->next)) return (FALSE); return (TRUE); Universität Erlangen-Nürnberg Informatik 4, 2010 SS 2010 VS (RPCfm ) B - 17 Die Implementierung des Servers (dir_procc) // Der Methodenname besteht aus einer symbolischen Bezeichnung // gefolgt von einem Unterstrich und der Versionsnummer // Parameter- und Ergebnistypen werden in der // Methodenschnittstelle definiert readdir_res * readdir_1_svc(nametype *dirname, struct svc_req *req) DIR *dirp; struct dirent *d; namelist *nlp, nl; static readdir_res res; dirp = opendir(*dirname); if(dirp == NULL) resmyerrno = errno; return(&res); // alten Speicher freigeben xdr_free(xdr_readdir_res, (char *)&res); Universität Erlangen-Nürnberg Informatik 4, 2010 SS 2010 VS (RPCfm ) B - 19

8 nlp = &resreaddir_res_ulist; printf("\n"); while (d = readdir(dirp)) nl = *nlp = (namenode *) malloc(sizeof(namenode)); nl->name = strdup(d->d_name); nlp = &nl->next; *nlp = NULL; resmyerrno = 0; closedir(dirp); printf("\n"); return(&res); // Erzeugung eines Deskriptors für den Serverzugang cl = clnt_create(server, DIRPROG, DIRVERS, "tcp"); // Aufruf der Methode readdir am durch cl identifizierten // Server result = readdir_1(&dir, cl); // Ausgabe des Ergebnisses aus dem Methodenaufruf for (nl = result->readdir_res_ulist; nl!= NULL; nl = nl->next) printf("%s\n", nl->name); exit(0); Universität Erlangen-Nürnberg Informatik 4, 2010 SS 2010 VS (RPCfm ) B - 20 Universität Erlangen-Nürnberg Informatik 4, 2010 SS 2010 VS (RPCfm ) B - 22 Die Implementierung des Klienten (rlsc) Das Programm wird mit zwei Parametern gestartet, nämlich dem Namen des Rechners, auf dem das auszugebende Verzeichnis liegt und dem Pfadnamen des auszugebenden Verzeichnisses main(int argc, char *argv[]) CLIENT *cl; char *server, *dir; readdir_res *result; namelist nl; // Übernahme der Parameter server = argv[1]; dir = argv[2]; Der Stellvertreter des Klienten (automatisch generiert) static struct timeval TIMEOUT = 25, 0 ; readdir_res * readdir_1(nametype argp, CLIENT *clnt) static readdir_res clnt_res; memset((char *)&clnt_res, 0, sizeof (clnt_res)); if (clnt_call(clnt, READDIR, (xdrproc_t) xdr_nametype, (caddr_t) argp, (xdrproc_t) xdr_readdir_res, (caddr_t) &clnt_res, TIMEOUT)!= RPC_SUCCESS) return (NULL); return (&clnt_res); Universität Erlangen-Nürnberg Informatik 4, 2010 SS 2010 VS (RPCfm ) B - 21 Universität Erlangen-Nürnberg Informatik 4, 2010 SS 2010 VS (RPCfm ) B - 23

9 B2 Jave Remote Methode Invocation (RMI) B2 Jave Remote Methode Invocation (RMI) Der Stellvertreter des Servers (automatisch generiert) main() register SVCXPRT *transp; struct netconfig *nconf = NULL; ermöglicht Abstraktion in einem verteilten System Socket-Kommunikation keine Abstraktion // Erzeuge eine RPC Server Handle transp = svc_tli_create(0, nconf, NULL, 0, 0)) // Registriere Server mit DIRPROG und DIRVERS svc_reg(transp, DIRPROG, DIRVERS, dirprog_1, 0); Fernaufrufe (RPC) Methoden-Fernaufrufe (RMI) prozedurale Abstraktion Abstraktion auf Objektebene // Diese Routine kehrt nur bei einem Fehler zurück // Sie wartet auf RPC-Aufrufe und leitet diese an die // entsprechende Service-Routine weiter svc_run(); Methoden-Fernaufrufe: Aufruf von Methoden an Objekten auf anderen Rechnern Transparente Objektreferenzen zu entfernten Objekten Dokumentation: zb Universität Erlangen-Nürnberg Informatik 4, 2010 SS 2010 VS (RPCfm ) B - 24 Universität Erlangen-Nürnberg Informatik 4, 2010 SS 2010 VS (RPCfm ) B - 26 B2 Überblick B2 Jave Remote Methode Invocation (RMI) Zusammenfassung Explizite Schnittstellenbeschreibung ("dirx") Daraus automatische Generierung von Stubs und Marshalling-Funktionen mit Hilfe von "rpcgen" Einheitliche Informationsdarstellung nach XDR für heterogene Systeme Portmapper als lokaler Namensdienst Stub: Stellvertreter (Proxy) des entfernten Objekts Skeleton: Ruft die Methoden am entfernten Objekt auf Stub Skeleton entferntes Objekt RPC und Kommunikationsschichten Anfrage: Objekt ID, Methoden ID, Parameter Universität Erlangen-Nürnberg Informatik 4, 2010 SS 2010 VS (RPCfm ) B - 25 Universität Erlangen-Nürnberg Informatik 4, 2010 SS 2010 VS (RPCfm ) B - 27

10 B2 Einführung B2 Jave Remote Methode Invocation (RMI) B2 Ausführung B2 Jave Remote Methode Invocation (RMI) Remote Object (entferntes Objekt): Ein Objekt, welches aus einer anderen JVM heraus genutzt werden kann Klient-Rechner Klient-JVM Server-Rechner Remote Interface: Beschreibt die Methoden eines entfernten Objekts Ein Remote Interface muss von javarmiremote abgeleitet sein Zugriffe auf ein entferntes Objekt sind nur über ein Remote Interface möglich Die Klasse eines entfernten Objekts muss mindestens ein Remote Interface implementieren Entfernte Objekte können selbst wieder entfernte Objekte nutzen Parameter werden wie folgt übergeben: by value: Bei allen Parametern, die keine entfernten Objekte sind by reference: Bei Parametern welche javarmiremote implementieren 2: Naminglookup ("rmi://i4vs/hallo"); halloimpl_stub 3: Objektref 4: hallosay() Server-JVM halloimpl_skel 5: Ergebnis Namensdienst: Registry 1: Namingbind("hallo", hallo); class HalloImpl implements Hallo String say(string msg) return "Hallo "+msg; Universität Erlangen-Nürnberg Informatik 4, 2010 SS 2010 VS (RPCfm ) B - 28 Universität Erlangen-Nürnberg Informatik 4, 2010 SS 2010 VS (RPCfm ) B - 30 B2 Jave Remote Methode Invocation (RMI) B2 lokaler vs entfernter Methodenaufruf B2 Registry (1) B2 Jave Remote Methode Invocation (RMI) Jeder Aufruf kann eine RemoteException auslösen Aufrufer weiß nicht, ob die Methode komplett, teilweise, oder gar nicht ausgeführt wurde Entfernte Objekte können nur über Interfaces angesprochen werden Normale Objekte werden kopiert, anstatt eine Referenz darauf zu übergeben Die Registry übernimmt als Namesdienst die Abbildung von Objektnamen auf Objektreferenzen Der Zurgriff erfolgt über die Klasse javarminaming void bind(string name, Remote obj) registriert ein Objekt unter einem eindeutigen Namen; falls das Objekt bereits registriert ist, wird eine Exception ausgelöst void rebind(string name, Remote obj) registriert ein Objekt unter einem eindeutigen Namen; falls das Objekt bereits registriert ist, wird der alte Eintrag gelöscht Remote lookup(string name) liefert die Objektreferenz zu einem gegebenen Namen void Namingunbind(String name) löscht den Namenseintrag Die Registrierung ist nur bei der Registry auf dem aktuellen Rechner möglich! Universität Erlangen-Nürnberg Informatik 4, 2010 SS 2010 VS (RPCfm ) B - 29 Universität Erlangen-Nürnberg Informatik 4, 2010 SS 2010 VS (RPCfm ) B - 31

11 B2 Jave Remote Methode Invocation (RMI) B2 Jave Remote Methode Invocation (RMI) B2 Registry (2) B2 Stubs und Skeletons Einen bestimmten Port verwenden: Die Registry nimmt TCP/IP-Verbindungen an Port 1099 entgegen als Parameter kann jedoch ein anderer Port angegeben werden zb 10412: rmiregistry Wenn eine Registry an einem bestimmten Port verwendet werden soll, so muss die URL, die bei bind/rebind/unbind/lookup verwendet wird diesen Port enthalten: Namingrebind("rmi://faui40:10412/hallo", hallo) Naminglookup("rmi://faui40:10412/hallo") 0 0 Stub (auf Klientenseite) - implementiert das remote interface (1) erhält einen ObjectOutputStream von der RMI - Referenzenschicht (2) schreibt die Parameter in diesen Strom (3) teilt der RMI - Referezenschicht mit, die Methode aufzurufen (4) holt einen ObjectInputStream von der RMI - Referezenschicht (5) liest das Rückgabeobjekt aus diesem Strom (6) liefert das Rückgabeobjekt an den Aufrufer Skeleton (auf Serverseite) (1) erhält einen ObjectInputStream von der RMI - Referezenschicht (2) liest die Parameter aus diesem Strom (3) ruft die Methode am implementierten Objekt auf (4) holt einen ObjectOutputStream von der RMI - Referezenschicht (5) schreibt das Rückgabeobjekt in diesem Strom Universität Erlangen-Nürnberg Informatik 4, 2010 SS 2010 VS (RPCfm ) B - 32 Universität Erlangen-Nürnberg Informatik 4, 2010 SS 2010 VS (RPCfm ) B - 34 B2 Systemarchitektur B2 Jave Remote Methode Invocation (RMI) B2 Jave Remote Methode Invocation (RMI) B2 Referenzenschicht (Remote Reference Layer) Klient Server Verantwortlich für das Aufräumen (Garbage Collection) der entfernten Objekte Klient Stubs Server Skeletons Stubs Skeletons Implementiert die Aufrufsemantik, zb: unicast, Punkt-zu-Punkt RMI Referenzenschicht (Remote Reference Layer) RMI Referenzenschicht (Remote Reference Layer) Aufruf an einem replizierten Objekt Strategien zum Wiederaufbau der Verbindung nach einer Unterbrechung RMI- Transportschicht RMI- Transportschicht Universität Erlangen-Nürnberg Informatik 4, 2010 SS 2010 VS (RPCfm ) B - 33 Universität Erlangen-Nürnberg Informatik 4, 2010 SS 2010 VS (RPCfm ) B - 35

12 B2 Jave Remote Methode Invocation (RMI) B2 Jave Remote Methode Invocation (RMI) B2 Transportschicht B2 Ein einfaches Beispiel Verantwortlich für die Datenübertragung zwischen den Rechnern Aktuelle Implementierung basiert auf TCP/IP Sockets Klient Stubs Server Skeletons RMI Referenzenschicht (Remote Reference Layer) 0 (1) Remote Interface (2) Server (3) Serverinitialisierung (4) Klient (5) Starten des Systems Verschiedene Transportmechanismen sind denkbar RMI- Transportschicht Universität Erlangen-Nürnberg Informatik 4, 2010 SS 2010 VS (RPCfm ) B - 36 Universität Erlangen-Nürnberg Informatik 4, 2010 SS 2010 VS (RPCfm ) B - 38 B2 Interface und Implementierung javarmiremote extends Hallo implements implements B2 Jave Remote Methode Invocation (RMI) Skeleton dynamisch generiert HalloImpl dynamisch generiert Stub das muss selbst geschrieben werden Klasse Interface Der Programmierer schreibt die Remote-Schnittstelle Hallo und die Implementierung HalloImpl Der Stellvertreter (Stub) und das Skeleton werden dynamisch aus der Implementierung HalloImpl generiert 1 Beispiel - Remote Interface B2 Jave Remote Methode Invocation (RMI) Alle Methoden, die ein Objekt für seine Klienten anbietet, werden mit einem Interface beschrieben Das Objekt muss dieses Interface implementieren Das Interface muss von javarmiremote erben Alle Methoden können javarmiremoteexception werfen Alle Parameter und Rückgabewerte müssen entweder serialisierbar sein (dh sie müssen das Interface javaioserializable implementieren) oder sie müssen entfernte Objekte sein Universität Erlangen-Nürnberg Informatik 4, 2010 SS 2010 VS (RPCfm ) B - 37 Universität Erlangen-Nürnberg Informatik 4, 2010 SS 2010 VS (RPCfm ) B - 39

13 1 Beispiel - Remote Interface Remote Interface Bank: B2 Jave Remote Methode Invocation (RMI) public interface Bank extends javarmiremote void deposit(money amount, Account account) throws javarmiremoteexception; 3 Beispiel - Serverinitialisierung B2 Jave Remote Methode Invocation (RMI) Das Remote-Objekt muss mit bind oder rebind in die Registry eingetragen werden Namingbind("rmi://faui40u:10412/bank", bank); Remote Interface Account: public interface Account extends javarmiremote void deposit(money amount) throws javarmiremoteexception; Parameter Money: public class Money implements javaioserializable private float value; public Money(float value) thisvalue = value; Protokoll Rechnername Objektname RMISecurityManager: ohne SecurityManager können keine Klassen vom Netz geladen werden Server-JVM muss einen SecurityManager setzen, zb SystemsetSecurityManager(new RMISecurityManager()); RMISecurityManager ist ähnlich AppletSecurityManager Universität Erlangen-Nürnberg Informatik 4, 2010 SS 2010 VS (RPCfm ) B - 40 Universität Erlangen-Nürnberg Informatik 4, 2010 SS 2010 VS (RPCfm ) B Beispiel - Server B2 Jave Remote Methode Invocation (RMI) 3 Beispiel - Security Policies B2 Jave Remote Methode Invocation (RMI) Der Server implementiert das Interface Methoden brauchen keine RemoteException zu werfen Zwei Alternativen zur Erzeugung eines Remote-Objektes Der Server wird von UnicastRemoteObject abgeleitet import javarmiserver*; public class BankImpl extends UnicastRemoteObject implements Bank public BankImpl () throws javarmiremoteexception public void deposit(money amount, Account account) throws javarmiremoteexception accountdeposit(amount); Security Policies Legen das Verhalten des SecurityManagers fest Standard-Policy in: $JAVA_HOME/jre/lib/security/javapolicy Benutzer-Policy in: $HOME/javapolicy Zusätzliche Policy wird mit der Eigenschaft javasecuritypolicy angegeben java -Djavasecuritypolicy=URL Klassenname Jedem alles erlauben: grant permission javasecurityallpermission "", ""; ; oder es wird mit exportobject ein Remote-Objekt erzeugt: public class BankImpl implements Bank Remote bank = UnicastRemoteObjectexportObject(new BankImpl(), 0) Universität Erlangen-Nürnberg Informatik 4, 2010 SS 2010 VS (RPCfm ) B - 41 Universität Erlangen-Nürnberg Informatik 4, 2010 SS 2010 VS (RPCfm ) B - 43

14 4 Beispiel - Klient B2 Jave Remote Methode Invocation (RMI) B2 Jave Remote Methode Invocation (RMI) 6 Interaktionen während des Methoden-Fernaufrufes Der Klient kann sich mit lookup eine Referenz auf das entfernte Objekt (den Server) besorgen Beispiel: public class Client public static void main (String argv[]) throws javanetmalformedurlexception, javarminotboundexception, javarmiremoteexception Bank bank= (Bank)javarmiNaminglookup ("rmi://faui40u:10412/bank"); Account account = new AccountImpl(); bankdeposit(new Money(10), account); money client account bank Client JVM Server JVM Universität Erlangen-Nürnberg Informatik 4, 2010 SS 2010 VS (RPCfm ) B - 44 Universität Erlangen-Nürnberg Informatik 4, 2010 SS 2010 VS (RPCfm ) B Beispiel - System starten B2 Jave Remote Methode Invocation (RMI) B2 Jave Remote Methode Invocation (RMI) 6 Interaktionen während des Methoden-Fernaufrufes (2) Klassenpfad setzen, damit rmic und java (server) die Klassen finden setenv CLASSPATH /proj/i4vs/felser/aufgabe1 Auf dem Serverrechner die Registry starten rmiregistry 10412& money account Auf dem Serverrechner das Serverobjekt starten java -Djavarmiservercodebase= file:///proj/i4vs/felser/aufgabe1/ BankImpl client deposit Kopie von money account stub bank Von jedem beliebigen Rechner aus kann nun der Klient benutzt werden: java Client Client JVM Server JVM Universität Erlangen-Nürnberg Informatik 4, 2010 SS 2010 VS (RPCfm ) B - 45 Universität Erlangen-Nürnberg Informatik 4, 2010 SS 2010 VS (RPCfm ) B - 47

15 B2 Jave Remote Methode Invocation (RMI) 6 Interaktionen während des Methoden-Fernaufrufes (3) B2 Zusammenfassung B2 Jave Remote Methode Invocation (RMI) Ein entferntes Objekt muss ein Remote Interface implementieren money client account deposit remote reference Kopie von money bank Alle Methoden des Interfaces müssen eine javarmiremoteexception werfen Um ein entferntes Objekt zu erzeugen, kann man entweder direkt von javarmiserverunicastremoteobject ableiten oder die Methode exportobject verwenden Um entfernte Objekte an der Registry zu registrieren oder zu suchen, kann man javarminaming verwenden Klienten verwenden nur das Remote interface Client JVM Server JVM Universität Erlangen-Nürnberg Informatik 4, 2010 SS 2010 VS (RPCfm ) B - 48 Universität Erlangen-Nürnberg Informatik 4, 2010 SS 2010 VS (RPCfm ) B - 50 B2 Jave Remote Methode Invocation (RMI) 6 Interaktionen während des Methoden-Fernaufrufes (4) money client account Kopie von money deposit Kopie von "Kopie von money" deposit bank Client JVM Server JVM Universität Erlangen-Nürnberg Informatik 4, 2010 SS 2010 VS (RPCfm ) B - 49